O mercado de baterias automotivas corre atrás para garantir o abastecimento da crescente frota e para fazer isso sem agredir o meio ambiente. (Foto: Envato Elements)
A frota de veículos híbridos e elétricos no Brasil tem registrado sucessivos recordes de produção, vendas e emplacamentos, tendo superado os 200 mil em 2023. Até abril deste ano, já bateu em 300 mil e a projeção é de fechar 2024 com 400 mil unidades. Isoladamente é um avanço considerável, mas muito tímido quando comparado com outros mercados, notadamente, na representatividade na frota total circulante no Brasil da ordem de 115 milhões (IBGE).
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Os veículos elétricos e híbridos respondem por menos de 1% do total. Dados de 2022 mostram que na Europa passam de 21% e nos EUA de 10%. Mês a mês, entretanto, o Brasil melhora esta performance, o que exige que também as baterias acompanhem em autonomia e na estrutura de carregamento.
Pela série histórica da Associação Brasileira do Veículo Elétrico (ABVE), de janeiro a março deste ano, as vendas de carros eletrificados chegaram a 36.090 e bateram mais um recorde, com aumento de 145% sobre o mesmo período do ano anterior (14.786). Os números representam um total de 5,1% de participação (market share) sobre as vendas domésticas totais de automóveis e comerciais leves, de todos os tipos de motorização no período (483.303, segundo a Fenabrave).
Para o presidente da ABVE, Ricardo Bastos, “esse processo tende a se aprofundar, desde que o governo continue dando as sinalizações corretas, como tem dado até agora. O resultado será o desenvolvimento de uma ampla cadeia produtiva e industrial associada ao transporte elétrico no Brasil e a consolidação da eletromobilidade como uma das rotas tecnológicas da descarbonização da economia”.
Em sua análise, o Brasil já tem uma boa autonomia nos carros elétricos que chegam ao mercado, já bem próximo da dos carros a combustão (400 a 500 km). E diz que há muitas opções em teste para a composição das próximas gerações de baterias automotivas. O próprio lítio, já usado, vem acrescentando continuadas melhorias. “Ocorre o mesmo que acontece com o telefone celular que, a cada nova geração, apresenta inovações”, compara, entendendo que os avanços são graduais e que não vê um salto tecnológico significativo no horizonte.
Para a ABVE, o complicador maior é o carregamento fora de casa, do escritório e das garagens. “Os postos de combustível de grandes bandeiras também já estão oferecendo o serviço”, comenta, para sinalizar que a movimentação de veículos elétricos nas cidades não enfrenta grande obstáculo, além de chegar como uma solução para a emissão de combustão na atmosfera. Já na estrada de um país continental, a questão tende a ter soluções mais demoradas. Neste caso, ele entende que o carro híbrido cobre as necessidades de longas distâncias.
Para Maria de Fátima Rosolem, da Comissão Técnica de Veículos Elétricos & Híbridos da SAE Brasil, o fato do Brasil ter boa presença na produção de minérios pode ser um diferencial para levá-lo à condição de fabricante local das células de lítio-íon e de um player para a América Latina, gerando toda a cadeia de produção, da mineração à produção das ligas metálicas.
Há esforços mundiais em pesquisa e desenvolvimento voltados à ampliação da densidade de energia com vistas a aumentar a autonomia e a eficiência das baterias de lítio-íon, a tecnologia dominante atualmente.
“Esta característica das novas gerações de baterias é alcançada com a melhoria ou uso de novos materiais utilizados na fabricação das placas negativas e positivas, como por exemplo, a redução da quantidade de cobalto no material da placa positiva, a adição de um percentual de silício no material da placa negativa (grafite) e o uso de blendas metálicas e aditivos”, explica.
A propósito, Fátima Rosolem aponta a busca de novos materiais como um dos maiores desafios a serem enfrentados pela ciência e pela indústria para oferecer não apenas autonomia, mas maior segurança e vida útil com baixo custo. Para isso, há consórcios mundiais entre fabricantes, academia e governos, considerando-se que o ciclo de desenvolvimento de uma bateria é em torno de 5 a 10 anos.
Igualmente, há compartilhamento de conhecimentos e de recursos globais em busca de processos fabris com menor impacto ambiental. Exemplo disso é a redução da quantidade de cobalto nas gerações atuais de baterias de lítio-íon.
Uma das grandes preocupações é o seu descarte. Depois do segundo uso a bateria de lítio deve passar por um processo de reciclagem. Mundialmente, há vários processos desenvolvidos e empresas aptas a fazerem a reciclagem de maneira a recuperar os materiais e utilizá-los para a produção de baterias ou outros componentes. No Brasil este processo ainda é embrionário, mas existem projetos de pesquisas e desenvolvimento envolvendo universidades, centro de pesquisas e a indústria, modelo adotado nos EUA, Europa e Ásia.
Para quem pesquisa tecnologias avançadas para aplicação em grandes sistemas de energia, Fátima Rosolem prevê para o curto prazo a chegada das novas gerações de bateria de lítio-íon, com foco na redução da concentração de cobalto na placa positiva, a adição de silício no grafite no material da placa negativa e o uso de compostos a base de nióbio. Ela informa que o eletrólito em estado sólido também está em estágio avançado de desenvolvimento. Também está prevista a inserção comercial da bateria de sódio-íon para os próximos dois anos.
No médio prazo, a aposta é a bateria de lítio-enxofre. E o uso do silício também está em avançado desenvolvimento. E para o longo prazo, as tecnologias em pesquisa são a bateria de alumínio-íon, manganês-ion, zinco-íon e lítio/ar.
Matéria-prima parece não ser o problema desta vez. O Brasil está entre os maiores produtores de minérios, entre os quais o lítio. Para Herveson Renan de Freitas, pesquisador da Unidade Embrapii Eletroquímica Industrial, é uma questão estratégica. O passado bem recente mostra isto. No final de 2023, a China criou barreiras para exportação de grafite para baterias, por ser um material estratégico que poderia se tornar um gargalo para produção de células de íons de lítio no país.
Dada a altíssima demanda por materiais, dispor desse insumo dá uma garantia maior a investimentos no país para se criar uma cadeia de suprimentos local de produção de baterias de íons de lítio. “Aproximar o local de produção das baterias com o mercado consumidor final traz vantagens comerciais importantes, visto que o transporte de baterias é muito custoso pelas camadas de segurança necessárias”, diz.
O mercado de baterias automotivas corre atrás para garantir não apenas o abastecimento de uma frota que tende a continuar crescendo, mas para fazer isto sem agredir o meio ambiente. Bons desafios para a indústria e para a ciência.
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